计算机网络基础之OSI网络七层模型

前言

数字化时代，数据信息正在“侵入”我们的生活。而数据是如何传输的？ 我是如何接收到异性从她的手机微信端发送到我的手机微信端的表白💌信息呢？

• 本篇文章我们基于OSI网络参考模型了解数据的“一生”！

  • 理解数据的定义及传递过程
  • 理解🌐网络参考模型的基本概念
  • 了解常见的标准协议
  • 掌握数据封装与解封装的过程

一、无穷的数据

1.1 数据是什么？

1.1.1 数据如何产生的

首先我们需要知道信息是什么，古时候我们通过🐴快马加鞭、🕊信鸽来传递信件，又有烽火戏诸侯等信息😄笑话。而这其中就包括了✉️信息的传递,如何传递，传递的工具是什么，需要的时间等等。

从以上看来可以做出简单的解释👉信息是我们📖看到的、👂听到的一些客观的事实。信息也是数据的载体，在计算机系统中，数据以二进制信息单元0、1的形式表示。，数据通过加工整理被我们理解会变成信息。

1.1.2 数据类型

在计算机的世界中，数据的表现形式可以基本分为两种：

• 数字数据 以0、1为单位进行存储和识别，
• 模拟数据 是一个连续的函数组成，不断变化，是相对于数字数据较为复杂的

二、神奇的网络

2.1 Internet的发展与概念

网络是由若干个互联的节点组成的集合体，这些节点可以是计算机💻、服务器🖥、路由器📟、交换机🔌等网络设备。它们通过网络协议相互连接并进行数据交换，从而实现信息的传输和共享。网络技术的不断发展和创新，使得我们可以更加高效地进行信息交流和合作，实现全球化的互联网时代。

我们可以将网络比喻为一张大网，其中每个节点🔗就像网上的一个节点一样，通过连接在一起，形成了一个完整的网络。数据🐟就像网上的鱼，通过网络节点之间的传输，从源节点传输到目标节点，完成了信息的传递。这样的比喻可以更好地帮助人们理解网络的本质和运作方式。

例如，当我们使用互联网（🌐)浏览网页时，我们的计算机（💻）就会向一个远程服务器（💾）发送请求，请求的内容经过网络中的多个节点（🔗）传输，最终到达目标服务器，服务器再将响应的内容通过同样的方式返回到我们的计算机上，这样我们才能看到网页的内容。这种通过节点连接的方式，使得我们能够快速、便捷地获取信息，也让我们的生活变得更加高效和便利。

因此，网络的形象说明可以是由节点相互连接组成的大网，通过这个大网可以实现数据的传输和交换。

三、可怕的协议及端口

3.1 网络协议是谁规定的？😕

网络协议是由国际互联网协会（IAB）和互联网工程任务组（IETF）共同规定的。😎

3.2 协议类型与端口🔌

常见的网络协议类型包括TCP、UDP、ICMP等，不同类型的协议使用不同的端口进行通信。例如，HTTP使用80端口，HTTPS使用443端口，FTP使用21端口等等。🧐

协议名称	作用	端口号	传输协议	是否加密
TCP	提供可靠的数据传输	80、443、22等	TCP	否
UDP	提供不可靠的数据传输	53、67、68等	UDP	否
HTTP	超文本传输协议，用于 Web 页面的传输	80	TCP	否
HTTPS	带安全套接字层的 HTTP 协议，用于加密通信	443	TCP	是
FTP	文件传输协议，用于文件的上传和下载	21	TCP	否
TFTP	简单文件传输协议，用于快速传输文件	69	UDP	否
SMTP	简单邮件传输协议，用于邮件的发送	25	TCP	否
POP3	邮局协议第三版，用于接收邮件	110	TCP	否
IMAP	互联网消息访问协议，用于接收邮件	143	TCP	否
DNS	域名系统，用于将域名解析为 IP 地址	53	UDP/TCP	否

四、最后的分层

4.1 为什么需要分层？🤔

• 网络分层可以将整个网络体系结构分成多个独立的层次，从而方便地进行升级和修改。同时，每个层次可以独立处理不同的任务，提高了网络的可靠性和性能。😄

• 分层使得网络更加灵活和可扩展，同时也使得不同厂商和组织可以独立开发不同的协议和设备，而这些协议和设备可以在不同的网络中协同工作。😉

4.2 网络参考模型📚

网络参考模型包括七个层次：应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层和物理层。每个层次都有自己的功能和协议。😎

直接上图

五、数据传输的意义及过程详解

5.1 数据传输的过程🤗

数据传输是计算机网络的核心，可以实现不同计算机之间的数据交换。数据传输需要按照特定的协议进行，包括传输控制协议（TCP）、用户数据报协议（UDP）等。🤓

注意到我们开头说到的异性从她的手机微信端发送到我的手机微信端的表白💌消息会经过处理，变成数据藏在下图中的消息当中。
微信端
5.应用层将用户数据💌分片封装成数据报文，
4.传输层将数据报文封装成数据报文段，
3.网络层将数据报文段封装成💌数据包，
2.数据链路层将数据包封装成帧，
1.物理层将💌帧转换成比特，然后通过物理介质传输。

在微信接收端，
1.物理层将比特转换装成帧，
2.数据链路层将帧mac头部解封装成数据包，
3.网络层将数据包ip头部解封装成数据报文段，
4.传输层将数据报文段tcpt/udp头部解封装成数据报文，
5.应用层将数据报文合成原始用户数据💌。

整个过程是逆向进行的。每一层都要加上自己的头部和尾部，封装和解封装过程中也会进行一些操作，如加密、压缩、校验等。这样，数据就能够在各个层次之间传输，并在目标端点被正确地重组和解释。

5.2 数据的一生👶

数据的一生可以分为四个阶段：数据生成、数据传输、数据处理和数据存储。

想去表白的想法萌生，然后再再微信端进行发送通过介质传输，暂时存储服务器当中。当你把聊天记录删除后，服务器当中可能也会消失了。

在数据传输阶段，数据会通过物理层、数据链路层、网络层和传输层进行传输，最终到达目的地。😎

六、总结😉

通过本文的介绍，我们了解了网络协议、端口和分层等基础知识，同时也了解了数据传输的过程和意义。希望这篇文章能够帮助大家更好地理解计算机网络的工作原理和应用。👍